La presente invención describe un procedimiento para fabricar un artículo de piedra aglomerada con elevada resistencia térmica,

como un tablero para construcción o decoración. El procedimiento comprende las etapas de: poner en contacto (i) la carga inorgánica con un material refractario nanoparticulado con elevada conductividad térmica; (ii) añadir un ligante a base de una resina de poliéster; (iii) mezclar hasta obtener una masa de fabricación homogénea; (iv) distribuir una parte de dicha masa sobre un soporte; (v) prensado de la parte de masa distribuida en una prensa de vibro-compactación en condiciones de vacío; y (vi) endurecimiento de la masa por polimerización de la resina de poliéster

Procedimiento para la fabricación de un artículo de piedra aglomerada con resistencia térmica.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para la obtención de un artículo de piedra aglomerado con propiedades térmicas mejoradas que comprende una etapa de vibro-compresión al vacío y posteriormente una etapa de calentamiento. La invención se refiere asimismo al artículo de piedra aglomerado obtenible mediante dicho procedimiento y a su empleo en construcción y decoración, por ejemplo en suelos, escaleras interiores, y superficies de trabajo en general.

Antecedentes de la invención

En la patente ES 2187313 B1 se describe un procedimiento para la fabricación de tablones de piedra artificial especialmente aplicables en construcción y/o decoración que comprenden: (i) una carga inorgánica constituida por una mezcla de triturados de distinta granulometría de materiales tales como sílices, cristales, granitos, cuarzo, ferrosilíceo, entre otros, y (ii) una resina de poliéster. La resina se encuentra inicialmente en forma de polímeros (antes de su entrecruzamiento), en estado líquido, y se mezcla con la carga inorgánica homogéneamente. La masa homogénea resultante se somete a prensado mediante vibro-compresión al vacío y posteriormente se endurece por calentamiento.

En particular los artículos de piedra aglomerada, que utilizan resinas de poliéster ortoftálico no presentan buena resistencia a la temperatura. Esta desventaja se pone de manifiesto cuando se ponen en contacto con un foco de calor, mediante la aparición de marcas en superficie y un amarilleamiento de la superficie, que conlleva a un empeoramiento de las propiedades mecánicas del artículo. Cuando dicho artículo se utiliza por ejemplo como encimera de cocina, resulta de especial importancia reducir o eliminar esta desventaja, ya que cuando se pone en contacto con objetos recién sacados del fuego pueden producir marcas irreversibles sobre la superficie de trabajo o incluso su fractura.

Se ha planteado en el estado de la técnica el uso de resinas alternativas a las resinas de poliéster ortoftálico, que presentan una resistencia a la temperatura más elevada. Sin embargo, esta alternativa presenta el inconveniente de que, en general, son resinas que tienen un precio elevado, lo cual repercute en el precio final del artículo, y dificulta su comercialización. Asimismo, el empleo en general de estas resinas alternativas implica, por otro lado, el empeoramiento de otras propiedades de estos artículos de piedra aglomerada.

A la vista de lo expuesto sigue por tanto existiendo la necesidad en el estado de la técnica de proporcionar un procedimiento alternativo para obtener artículos de piedra artificial con buena resistencia térmica.

En este sentido los inventores han descubierto sorprendentemente que la incorporación de un determinado material inorgánico refractario en forma de polvo, con un tamaño de partícula inferior a 1 micra, junto con la carga inorgánica utilizada en el procedimiento de obtención de un artículo de piedra aglomerada, permite obtener un artículo de piedra aglomerada con buena conductividad térmica, lo que facilita la dispersión del calor y, de este modo, su resistencia a la degradación térmica.

Objeto de la invención

Un objeto, por tanto, de la presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para fabricar un artículo de piedra aglomerada que comprende añadir material inorgánico refractario en forma de polvo con un tamaño de partícula medio no superior a 1 micra junto con la carga inorgánica utilizada en el procedimiento de obtención de un artículo de piedra.

Otro objeto de la presente invención se refiere a un artículo de piedra aglomerada obtenible mediante el procedimiento de la invención.

Un objeto adicional se refiere al empleo de dicho artículo en construcción y decoración.

Descripción de la invención

La presente invención proporciona en un aspecto un procedimiento para la obtención de un artículo de piedra aglomerada con buena conductividad térmica a partir de una masa de fabricación que comprende un ligante, una carga inorgánica y un material inorgánico refractario nanoparticulado que presenta una elevada conductividad térmica. En ade- lante a la carga inorgánica junto con el material inorgánico refractario en polvo, se le denomina la carga hbox{inorgánica total.}

El procedimiento, en adelante procedimiento de la invención, comprende una etapa de prensado por vibro-compresión al vacío de la masa de fabricación y su posterior endurecimiento por calor con una forma y dimensiones determinadas en el procedimiento. El artículo de piedra aglomerada obtenido es adecuado para su utilización en construcción y decoración, como por ejemplo, suelos, escaleras interiores, y superficies de trabajo en general, como encimeras de cocina.

El procedimiento de la invención, comprende añadir un material inorgánico refractario en polvo con un tamaño de partícula medio no superior a 1 micra a la carga inorgánica.

La presente invención en adelante se refiere al material inorgánico refractario en polvo con un tamaño de partícula medio no superior a 1 micra como material nanoparticulado o material refractario nanoparticulado. En una realización preferente, el tamaño medio de partícula está comprendido entre 1 nm y 1000 nm. El material nanoparticulado se añade a la carga inorgánica en una cantidad comprendida entre 0,2% y 35% en peso respecto al peso total de la masa de fabricación.

En general el material refractario nanoparticulado puede ser en principio cualquier material refractario que presente un coeficiente de conductividad térmica superior al de los materiales usados en la carga inorgánica, como son el cuarzo cristalino (5-7 W/(m K)) y la sílice amorfa (0.8-2 W/(m K)). En general, los materiales con una conductividad térmica superior a 10 W/(m K), pueden ser utilizados para poner en práctica la presente invención, potenciándose el efecto que se busca cuanto mayor sea este valor.

En una realización particular dicho material se selecciona del grupo formado por alúmina (Al₂O₃), magnesia (MgO), berilia (BeO), circonia (ZrO₂), óxido de cinc (ZnO), óxido de titanio (TiO₂), nitruro de aluminio (AlN), nitruro de boro (BN), carburo de silicio (SiC), Al, Si, Ag, Wo, Pt, Pd, Ni, In, Cu, las aleaciones Si-Ge, Ag-Pd, Ag-Pt, Cu-Mb y sus mezclas. En una realización particular el componente es alúmina cuyo coeficiente de conductividad térmica es 36-40 W/(m K). En otra realización particular es nitruro de aluminio cuyo coeficiente es 140-180 W/(m K).

La carga inorgánica utilizada es convencional y puede comprender, por ejemplo, una mezcla de triturados de granulometría convencional y variable de uno o más materiales convencionalmente utilizados en la fabricación de artículos de piedra aglomerada. Entre los materiales se pueden citar a modo de ejemplo, mármol, dolomita, sílice, cristal, espejo, cristobalita, granito, cuarzo opaco, cuarzo cristalino, feldespato, basalto, y material ferrosilíceo, entre otros. La carga inorgánica se selecciona de modo que sea compatible con el promotor de adherencia utilizado en el ligante. La carga inorgánica se obtiene bien de forma comercial o bien seleccionando y triturando los materiales inorgánicos de partida hasta la granulometría deseada y mezclándolos en las proporciones adecuadas para obtener el aspecto final deseado del artículo de piedra aglomerado.

En una realización particular se utilizan una de las siguientes cargas inorgánicas totales, en uno de los siguientes porcentajes preferidos:

• 30-35% de cristobalita micronizada;

• 20-60% de sílice micronizada;

• 4-8% de cuarzo triturado;

• 0,2-35% de material refractario (alúmina),

de modo que la suma de los porcentajes seleccionados sea obviamente el 100% de la carga inorgánica total de la masa de fabricación.

Los porcentajes señalados arriba se expresan en peso con respecto al peso total de la masa de fabricación. El porcentaje exacto de cada material y de cada granulometría dependerá de las características estéticas del artículo a obtener y del efecto visual que se quiera conseguir.

El ligante se prepara de forma convencional, generalmente siguiendo las instrucciones...

1. Procedimiento para la fabricación de un artículo de piedra aglomerada que comprende añadir un material inorgánico refractario en polvo con un tamaño de partícula medio no superior a 1 micra a la carga inorgánica utilizada en el procedimiento.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el material inorgánico refractario se selecciona del grupo formado por alúmina, magnesia, berilia, circonia, óxido de cinc, óxido de titanio, nitruro de aluminio, nitruro de boro, carburo de silicio, Al, Si, Ag, Wo, Pt, Pd, Ni, In, Cu, las aleaciones Si-Ge, Ag-Pd, Ag-Pt, Cu-Mb y sus mezclas.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que el material refractario es alúmina o nitruro de aluminio.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el material refractario presenta un tamaño medio de partícula comprendido entre 1 nm y 1000 nm.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el material refractario se añade en una cantidad comprendida entre 0,2 y 35% en peso con respecto al peso total de la masa de fabricación.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la carga inorgánica total presenta la siguiente composición:

• 30-35% de cristobalita micronizada;

• 20-60% de sílice micronizada;

• 4-8% de cuarzo triturado;

• 0,2-35% de alúmina,

de modo que la suma de los porcentajes seleccionados de los materiales sea el 100% de la carga inorgánica total de la masa de fabricación.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, que comprende además las siguientes etapas:

(i) añadir el ligante a la carga inorgánica total;

(ii) mezclar hasta obtener una masa de fabricación homogénea;

(iii) distribuir una parte de la masa de fabricación sobre un soporte;

(iv) prensado de la masa en una prensa de vibro-compactación en condiciones de vacío;

(v) endurecimiento de la masa por aplicación de calor;

(vi) enfriamiento del artículo de piedra aglomerada obtenido, y opcionalmente

(vii) tratamiento mecánico del artículo.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, 7 en el que la masa de fabricación presenta la siguiente composición, donde los porcentajes se expresan en peso con respecto al peso total de la masa de fabricación:

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, 7 en el que la masa de fabricación presenta la siguiente composición, donde los porcentajes se expresan en peso con respecto al peso total de la masa de fabricación:

10. Artículo de piedra aglomerado obtenido según el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Articulo según la reivindicación 10, de cuarzo aglomerado.

12. Artículo según cualquiera de las reivindicaciones 10 - 11, en forma de tabla, solería o aplacado.

13. Empleo de un artículo según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en construcción o decoración.